基于RS485的Modbus通讯(从硬件层 到软件层的理解和STM32实践)

通讯协议 的理解 ：

1、通讯协议通俗易懂的理解就是两个设备之间互相 传递信息 大家一起 约定好的一种规则；通讯协议 又分为硬件层协议和 软件层协议，常用的 硬件层协议 如：RS-232、RS-485、CAN、I2C、SPI等 ，硬件层协议好比汽车需要的公路，在通信上负责稳定传输0、1两种基本的二进制数据 ，如两个 MCU 之间进行数据的传输 ，MCU使用 地线和信 线(数据传输过程 会带干扰)的传输方式输出 TTL电平 即 (逻辑0：0V 逻辑 1：5V)，RS485发送器 有两条输出信 线(常用是双绞线) ，若 当前接收到逻辑0，则Va>Vb，同理若是接收到逻辑1，则相反，之后，485接收器通过比较两条线的电压高低，输出逻辑0 or 逻辑 1；
2、可以看到RS485可以起到更稳定的传输数据0、1，因为 输出的TTL电平的信 线在传输过程中很容易受到干扰奥；
3、CAN总线的传输原理也是相似的，只不过是 逻辑 1代表两根信 线都是 2.5V，逻辑 0代表一根线为1.5V 一根线为 3.5V；
4、可以看到 不同的硬件层协议其实就是不同的方式去传输逻辑 0、1，不过是相似的，就好比我们的公路，航空路线，水路，其实都是路 ，都是我们交通工具基本的路线载体 ；
5、有了路以后 我们就需要定义规则，就是我们的软件层协议，要画实线、虚线、斑马线，让车子行人遵守交通规则，安全顺畅地在我们的路上行驶 ；例如485单向通信就是单向道，只能在一个方向上传输；而半双工通信则是同一时间不能我发送数据过去同时接收数据 ，要约定主从的通信方式，只能有一个主机，并且通讯前必须由主机主动发起，从机不能主动发送数据，只能接受到主机的命令后，回复主机时 发送数据；
6、主机和从机上电后，都应该处于 接收状态 即监听模式 ；
7、当主机主动发起请求时，需要按照 约定好的数据格式发送数据帧；
8、软件层协议的目的就是 定好大家都需要遵守的交通规矩 ，即大家发送数据接收数据 都相同 的数据格式，无非就是主机需要从机的某些数据(读取)和主机控制从机 做某些事(写入)；而Modbus就是一种大家互相传输数据时 预先约定的格式，TCPIP等 也同样 ；

基于 RS485的Modbus协议 ：

PC机 与STM32单片机的通信实践：

硬件框架：

软件上的准备：
1、创建硬件上精准的1ms定时器，可以由1us分频得到1ms，用于后期计算 一次完整数据帧是否传输完毕 ；
2、打通串口的收发传输 ，即 硬件层 485能否发送接收数据 ，这次实验用的是串口二，并且通过 32IO口的电平设置 485处于 发送或者接收状态，配置串口二的波特率 等，并且结合打断点的方式看变量的值是否与 PC 机发送的值吻合，而32发送的值则可以在 Modbus精灵上显示；
3、可以在从机处理PC机使用modbus发过来的数据，首先是获取到完整的数据帧后 通过从机地址 匹配数据帧是否发给本从机 ，然后取最后两个字节通过高八位*256+第八位的方式de’daoCRC校验码，与数据帧其他字节相加作比较 ，来进行CRC校验，在 校验正确后，可以分别获取功能码如读取寄存器，通过寄存器首地址参数和寄存器地址回调相应的 读取寄存器函数后 ，将数据按 同样的格式打包返回给 主机 ；

谢谢观看，希望自己的读书笔记能让读者回忆或者学习到一些东西！